一种应用于显示驱动的高精度电流缩放电路及缩放方法与流程

本发明涉及电流缩放技术领域，具体涉及一种应用于显示驱动的高精度电流缩放电路及缩放方法。

背景技术：

近些年随着显示技术的发展，oled(organiclight-emittingdiodeonsilicon，有机发光二极管)面板由于具有超高对比度、更快的响应速度、更宽的可视角、更广的色域以及更轻薄等众多优点，受到了各大显示厂商的青睐，并推出了许多相关的产品。虽然目前的平板显示市场依旧是lcd(liquidcrystaldisplay，液晶显示)显示占据，但是oled显示面板的占比在逐年提高，并有不断挤压液晶显示市场的态势。

oled与lcd的最大区别在于，oled属于主动发光，并且其发光亮度是根据电流的大小来控制。因此，目前oled像素电路的驱动方式主要有电压型驱动和电流型驱动。其中电压型驱动是通过在像素电路驱动管上施加不同的电压来实现电流大小的控制，然而由于显示阵列中不同驱动管性能参数存在差异，为了保证显示的一致性往往需要通过电路额外进行补偿。电流型驱动则是直接将电流输入到像素电路，其本身能对驱动管的差异进行补偿，因此它也是oled或者led显示驱动电路中常用的像素驱动方法。

目前显示系统中视频接口的输入信号基本都是数字信号，但显示面板的不同亮度往往都是用不同的模拟信号来控制，也即输入的信号需要进行数模转换(dac，digital-to-analogconverter数字模拟转换器)。然而目前的电流型驱动中，dac的输出电流与像素单元实际工作电流存在较大的差异，因此往往需要进行电流的缩放。与常规的模拟电路中电流镜电路功能不同的是，显示驱动的电流缩放比例往往较大(一般几十甚至上百)，并且输入的电流是随着输入数据变化而变化(从几微安变化到几十毫安)。如果采用常见的电流镜电流缩放电路其在不同的输入电流情况下存在不同的电流缩放比，从而对最终显示的一致性造成较大的影响。因此，如何实现精确的电流缩放是电流型像素驱动电路的关键问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种应用于显示驱动的高精度电流缩放电路及缩放方法，通过设置一补偿电路对电流镜缩放电路输出端的电压进行补偿，从而提高缩放的精度。

本发明提供一种应用于显示驱动的高精度电流缩放电路，包括一电流镜缩放电路，以及连接于该电流镜缩放电路的输出端的补偿电路，用于对电流镜缩放电路输出端的电压进行补偿。

优选地，电流镜缩放电路包括第一晶体管以及第二晶体管，第一晶体管与第二晶体管栅极的宽长比为n。

优选地，补偿电路连接于第二晶体管的漏极，用于对其漏端的电压进行补偿，使得第一晶体管和第二晶体管的漏源电压相等。

优选地，补偿电路为一补偿晶体管，其栅极连接一偏置电路，用于为补偿电路的栅极产生一偏置电压。

优选地，偏置电路包括第二电流镜缩放电路、与第二镜像缩放电路连接的第二补偿电路、与第二补偿电路连接的第三电流镜缩放电路以及与第三电流镜缩放电路连接的偏置电压输出电路，偏置电压输出电路与补偿电路连接。

优选地，第二电流镜缩放电路包括第四晶体管，第四晶体管与第一晶体管组成电流镜；第一晶体管与第四晶体管栅极的宽长比为n：x。

优选地，第二补偿电路为第五晶体管。

优选地，第三电流镜缩放电路包括第六晶体管以及第七晶体管，第六晶体管与第七晶体管栅极的宽长比为x：1。

优选地，偏置电压输出电路包括均为二极管连接的第八晶体管以及第九晶体管。

本发明的第二方面提供一种应用于显示驱动的高精度电流缩放电路的缩放方法，通过设置一补偿电路对电流镜缩放电路输出端的电压进行补偿。

本发明具有的优点和积极效果是：在本发明中，电流镜缩放电路与像素单元电路之间连接有一补偿电路，通过该补偿电路对电流镜缩放电路的输出端的电压进行补偿；使得电流镜缩放电路中两个晶体管的漏源电压基本一致，从而保证了电流缩放电路具有较精确的电流缩放比。

附图说明

图1是现有技术的电流缩放电路的电路结构示意图；

图2是本发明的应用于显示驱动的高精度电流缩放电路的电路结构示意图；

图3是本发明的应用于显示驱动的高精度电流缩放电路与现有技术中的电流缩放电路的缩放一致性的对比示意图。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例和附图对本发明进行进一步的描述。

如图2所示，本发明提供一种应用于显示驱动的高精度电流缩放电路，包括一电流镜缩放电路10，以及连接于该电流镜缩放电路10的输出端的补偿电路30，用于对电流镜缩放电路10输出端的电压进行补偿。

现有的电流缩放电路如图1所示，包括一电流镜缩放电路10a以及一与所述电流镜缩放电路10a连接的像素单元电路20a，电流镜缩放电路10a采用基本电流镜结构，包括第一晶体管m1a以及第二晶体管m2a，第一晶体管m1a采用二极管连接，输入的电流iin流过二极管连接的第一晶体管m1a，并在其栅极建立对应的电压；此栅极电压驱动第二晶体管m2a产生对应的输出电流iout。电流缩放比由第一晶体管m1a和第二晶体管m2a的栅极宽长比(w/l)之比确定，第一晶体管m1a和第二晶体管m2a的栅极宽长比(w/l)之比设置为n，也即输入电流iin与输出电流iout之比为iin/iout＝n(n为电流缩放比，其值往往大于100)。

dac通过电流镜缩放电路10a连接像素单元电路20a，由于dac输出电流一般远远大于像素单元电路20a的实际工作电流，因此电流缩放比需要较大的值；同时，由于dac的输出电流范围一般都是从几微安到几十毫安，那么电流镜缩放电路10a需要在较大的电流范围内都实现较精确的电流缩放。然而，电流镜缩放电路10a的电流缩放比会受到晶体管漏源电压差异的影响，并且在不同的输入电流情况下漏源电压的差异也不相同，这导致传统的电流镜缩放电路的缩放比一致性较差。

本发明的电流镜缩放电路10与像素单元电路20与现有技术中的电流镜缩放电路10a与像素单元电路20a结构相同，为了区分本发明与现有技术，采用不同的附图标记。在本发明中，电流镜缩放电路10与像素单元电路20之间连接有一补偿电路30，通过该补偿电路30对电流镜缩放电路10的输出端的电压进行补偿。

进一步地，电流镜缩放电路10包括第一晶体管m1以及第二晶体管m2，第一晶体管m1采用二极管接法，第一晶体管m1与第二晶体管m2栅极的宽长比为n，导致第一晶体管m1和第二晶体管m2漏源电压存在差异，会导致电流镜缩放电路10的缩放比一致性较差。

本发明在第二晶体管m2的漏极连接一补偿电路30，对第二晶体管m2的漏端电压进行补偿，使得第一晶体管m1和第二晶体管m2漏源电压一致。

进一步地，补偿电路30为一补偿晶体管m3，其栅极连接一偏置电路50，用于为补偿电路30的栅极产生一偏置电压。

进一步地，偏置电路50包括第二电流镜缩放电路、与第二镜像缩放电路连接的第二补偿电路、与第二补偿电路连接的第三电流镜缩放电路以及与第三电流镜缩放电路连接的偏置电压输出电路，偏置电压输出电路与补偿电路30连接。

进一步地，第二电流镜缩放电路包括第四晶体管m4，第四晶体管m4与第一晶体管m1组成电流镜；第一晶体管m1与第四晶体管m4栅极的宽长比为n：x；第二补偿电路为第五晶体管m5，第五晶体管m5连接于第四晶体管m4的漏极，用于减小第一晶体管m1和第四晶体管m4管漏源电压差异带来的电流缩放差异；第五晶体管采用二极管接法；第三电流镜缩放电路包括第六晶体管m6以及第七晶体管m7，第六晶体管m6与第七晶体管m7栅极的宽长比为x：1；偏置电压输出电路包括均为二极管连接的第八晶体管m8以及第九晶体管m9，第八晶体管m8的栅极连接补偿晶体管m3的栅极，为补偿晶体管m3提供偏执电压vbias。

该偏置电路50通过第二电流镜缩放电路以及第三电流镜缩放电路两级缩放，使得缩放后的电流icopy2与电流镜缩放电路10缩放后的电路iout相等，即：

inm3＝iout≈icopy2(1)

从而保证补偿晶体管m3的栅源电压vgs3与第八晶体管m8的栅源电压vgs5相等；又因为第一晶体管m1、第九晶体管m9、第八晶体管m8均为二极管连接，第一晶体管m1的漏源电压vds1、第一晶体管m1的栅源电压vgs1,2、第九晶体管m9的栅源电压vgs6以及第八晶体管m8的栅源电压vgs5相同，且第二晶体管m2的漏源电压vds2与第九晶体管m9的栅源电压vgs6相等，即：

vds1＝vgs1,2≈vgs6≈vgs5≈vgs3(2)；

vds2≈vgs6(3)

从而得到第二晶体管m2的漏源电压vds2与第一晶体管m1的漏源电压vds1基本一致，从而保证了电流缩放电路具有较精确的电流缩放比。

以电流输入范围为10ua-2.55ma，进行100倍电流的缩放为例，本发明的电流镜缩放电路10与传统电流镜缩放电路10a的仿真对比如图3所示，传统电流缩放比的波动范围为90.9-98.9，而新型电流缩放电路10的缩放比为99.9-100.01，也即新型电流缩放电路10的缩放比一致性远远好于传统电流缩放电路。

另一方面提供上述应用于显示驱动的高精度电流缩放电路的缩放方法，通过设置一补偿电路30对电流镜缩放电路10输出端的电压进行补偿，使得第二晶体管m2的漏源电压vds2与第一晶体管m1的漏源电压vds1基本一致，从而保证了电流缩放电路具有较精确的电流缩放比。

另外需要说明的是，该电路结构即方法除了能应用于显示驱动电路之外，也适用于任何电流缩放电路。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。